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第 4 章 第三节
楞次定律
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课标定位
学习目标： 1. 深刻理解楞次定律的内容．
2 ．理解楞次定律与能量之间的关系．
3 ．会用右手定则及楞次定律解答有关问题．
重点难点： 1. 引导学生对演示实验进行观察、
分析、归纳、总结得出楞次定律．
2 ．理解定律中“阻碍”原磁场磁通量的增加或减 小的含义．
3 ．应用楞次定律判断感应电流方向．
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核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第三
节 楞次 定律
课前自主学案
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课前自主学案
一、探究感应电流的方向 1 ．实验探究
将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将 N 极、
S 极插入、抽出线圈，如图 4 － 3 － 1 所示，记 录感应电流方向如下：
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图 4 － 3 － 1
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2 ．现象分析
(1) 线圈内磁通量增加时的情况
图号 磁场方向 感应电流方向 感应电流的磁 场方向
甲 _____ 逆时针
( 俯视 ) _____
乙 _____ 顺时针
( 俯视 ) _____
向下 向上
向上 向下
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(2) 线圈内磁通量减少时的情况
图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁 场方向
丙 _____ 顺时针
( 俯视 ) _____
丁 _____ 逆时针
( 俯视 ) _____
向下 向上
向下 向上
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3. 归纳结论
当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场 ______
磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流
的磁场 ______ 磁通量的减少．
说明：实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流 表指针偏转方向之间的关系．
二、楞次定律
1834 年，物理学家楞次归纳出以下结论：
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 ______ 引起感应电流的磁通量的 ______.
阻碍 阻碍
阻碍 变化
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三、右手定则
1 ．适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感 线产生感应电流的情况．
2 ．内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指 ____
_, 并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心 进入，并使拇指指向 ________________ ，这时四 指所指的方向就是 __________ 的方向．
垂直 导线运动的方向
感应电流
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核心要点突破
一、对楞次定律的理解
1 ．因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因 , 产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来 影响原因．
2 ．“阻碍”的含义
谁阻碍谁 是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的 磁场 ( 原磁场 ) 的磁通量的变化
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阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍
当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场 的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场 方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”
结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢 , 这种变化将继续进行
特别提醒：“阻碍”的实质，是实现了其他形式的 能向电能的转化，这和能的转化与守恒相吻合 . 如果不是“阻碍”，将违背能量守恒，可以得出总 能量同时增加的错误结论．
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3 ．应用楞次定律的思路
(1) 明确研究的是哪一个闭合电路．
(2) 明确原磁场的方向．
(3) 判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少 .
(4) 由“增反减同”判断感应电流的磁场方向．
(5) 由安培定则判断感应电流的方向．
4 ．楞次定律含义的推广
(1) 若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流 的效果阻碍该相对运动，简称口诀：“来拒去留” .
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(2) 若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势 , 则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即 磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，
面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩” .
特别提醒：判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭 合回路的磁感线皆朝同一方向，既可由一般步骤判 断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若闭合回 路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞 次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断．
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即时应用 ( 即时突破，小试牛刀 )
1 ． (2011 年哈尔滨高二检测 ) 关于对楞次定律的 理解，下面说法中正确的是 ( )
A ．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的 磁通量的变化
B ．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 C ．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反 D ．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，
也可以相反
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解析：选 AD. 根据楞次定律，感应电流的磁场 阻碍原磁场的磁通量的变化， A 项正确；感应 电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相 反，在磁通量减小时与原磁场方向相同， B 、 C 项错误， D 正确．
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二、楞次定律与右手定则的区别及联系
楞次定律 右手定则
区别
研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，
即做切割磁感线运动 的导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场 中做切割磁感线运动 的情况
应用 用于磁感应强度 B 随时 间变化而产生的电磁感 应现象较方便
用于导体切割磁感线 产生电磁感应的现象 较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例
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特别提醒： (1) 楞次定律判断的电流方向也是电路 中感应电动势的方向，右手定则判断的电流方向也 是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向．
若电路是开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或 右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动 势的方向．
(2) 在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明确 产生感应电动势的那部分电路就是电源．在电源内 部，电流方向从低电势处流向高电势处．
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2 ．如图 4 － 3 － 2 所示，一个有界匀强磁场区域
，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框 ab cd 沿纸面由位置 1( 左 ) 匀速运动到位置 2. 则 (
)
A ．导线框进入磁场时，感应电 流方向为 a→b→c→d→a
B ．导线框离开磁场时，感应电 流方向为 a→d→c→b→a
图 4 － 3 － 2
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C ．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D ．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析：选 D. 导线框进入磁场时， cd 边切割磁感线，
由右手定则可知，电流方向沿 a→d→c→b→a ，这时 cd 边受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平 向左， A 错、 D 对；在导线框离开磁场时， ab 边处 于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和 左手定则可以判断电流方向为 a→b→c→d→a ，这时 安培力的方向仍然水平向左， B 、 C 错．
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如图 4 － 3 － 3 所示，在磁感应强度大小为 B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 m 、 阻值为 R 的闭合矩形金属线框 abcd 用绝缘轻质细 杆悬挂在 O 点，并可绕 O 点摆动．金属线框从右侧 某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的 过程中 , 细杆和金属线框平面始终处于同一平面，
且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是 ( )
课堂互动讲练
楞次定律的应用
例例 11
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A ． a→b→c→d→a B ． d→c→b→a→d
C ．先是 d→c→b→a→d ，后是 a→b→c→d→a D ．先是 a→b→c→d→a ，后是 d→c→b→a→d
图 4 － 3 － 3
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【精讲精析】 线框从右侧开始由静止释放，穿过 线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应 电流的方向为 d→c→b→a→d ；过 O 点纵轴继续向 左摆动过程中．穿过线框平面的磁通量逐渐增大，
由楞次定律可得感应电流的方向仍为 d→c→b→a→ d ，故 B 选项正确．
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【答案】 B
【规律总结】 应用楞次定律判断感应电流方向的 关键是确定原磁场的方向及其磁通量的变化．四个 步骤可灵活运用，可以逆过来根据感应电流的方向 确定引起感应电流的原因．
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变式训练 1 如图 4 － 3 － 4 所示，当磁铁运动 时，流过电阻的电流由 A 经 R 到 B ，则磁铁的 运动可能是 ( )
A ．向下运动 B ．向上运动 C ．向左平移
D ．向右平移 图 4 － 3 － 4
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解析：选 BCD. 用已知的结论应用楞次定律逆向推 断产生感应电流的原因． (1) 由感应电流方向 A→R
→B ，应用安培定则知感应电流在螺线管内产生的 磁场方向向下； (2) 由楞次定律判断得螺线管内的 磁通量变化应是向下的减小或向上的增加； (3) 由 条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向 下的 , 故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或 向右平移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减小 .
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如图 4 － 3 － 5 所示，当磁铁突然向铜 环运动时，铜环的运动情况是 ( )
A ．向右运动 B ．向左运动 C ．静止不动 D ．不能判定
利用楞次定律判断导体的运动情况
例例 22
图 4 － 3 － 5
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【精讲精析】 法一：阻碍相对运动法．
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概 括为四个字“来拒去留”．磁铁向右运动时，铜环产 生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁 和铜环间有排斥作用．故 A 正确．
法二：电流元受力分析法．
如图 4 － 3 － 6 所示，当磁铁向环运动时，由楞次 定律判断出铜环的感应电流方向，把铜环的电流等 效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行 研
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究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可 判断整个铜环所受合力向右．故 A 选项正确 .
图 4 － 3 － 6 图 4 － 3
－ 7 法三：等效法．
如图 4 － 3 － 7 所示，磁铁向右运动，使铜环产生 的感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作 用 . 故 A 正确．
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【答案】 A
【规律总结】 本例列出了判断感应电流受力及其 运动方向的方法，并进一步从多个角度深刻理解楞 次定律中阻碍的含义，虽然方法不同，但本质都是 楞次定律，只有领会其精髓，才能运用它进行正确 的判断．深刻理解楞次定律中“阻碍”的含义是灵活 运用楞次定律进行分析判断的前提．
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变式训练 2 如图 4 － 3 － 8 所示，光滑固定导轨 M 、 N 水平放置，两根导体棒 P 、 Q 平行放置于 导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下 落接近回路时 ( )
A ． P 、 Q 将相互靠拢 B ． P 、 Q 将相互远离 C ．磁铁的加速度仍为 g
D ．磁铁的加速度小于 g 图 4 － 3 － 8
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解析：选 AD. 条形磁铁接近回路的过程中，磁通量 增大，由“阻碍”的含义可知， P 、 Q 相互靠拢，
阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正确 选项为 A 、 D.
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如图 4 － 3 － 9 所示装置中， L1 、 L2 为闭 合铁芯， cd 杆原来静止．当 ab 杆做如下哪些运动 时， cd 杆将向右移动 ( )
A ．向右匀速运动 B ．向右加速运动
C ．向左加速运动 D ．向左减速运动
楞次定律、右手定则、左手定则的综合 应用
例例 33
图 4 － 3 － 9
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【自主解答】 ab 匀速运动时， ab 中感应电流 恒定， L1 中磁通量不变，穿过 L2 的磁通量不变，
L2 中无感应电流产生， cd 保持静止， A 不正确；
ab 向右加速运动时， L2 中的磁通量向下增大， L2 中感应电流产生的磁场方向向上，故通过 cd 的电 流方向向下， cd 向右移动， B 正确；同理得 C 不 正确， D 正确．
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【答案】 BD
【规律总结】 对于“二级感应”问题，可参考如 下规律： ab 棒向右匀加速、向左匀减速运动， c d 中电流方向相同； ab 棒向右匀减速、向左匀加 速运动， cd 中电流方向相同．但这两种情况中 c d 电流方向相反．
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变式训练 3 如图 4 － 3 － 10 所示，水平放置的 两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ 、 MN
，当 PQ 在外力作用下运动时， MN 在磁场力作用 下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是 ( )
A ．向右加速运动 B ．向左加速运动 C ．向右减速运动
D ．向左减速运动 图 4 － 3 － 1 0
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解析：选 BC. 设 PQ 向右运动，用右手定则和安 培定则判定可知穿过 L1 的磁感线从下至上，若 P Q 向右加速运动，则穿过的磁通量增加，用楞次 定律判定可知，感应电流从 N 流向 M ，用左手定 则判定可知 MN 是向左运动，可见 A 不正确．若 PQ 向右减速运动，则穿过 L1 的磁通量减少，用 楞次定律判定可知感应电流从 M 流向 N ，用左手 定则判定可知 MN 是向右运动，可见 C 正确．同 理，设 PQ 向左运动，用上述类似方法可判定 B 正确而 D 错误．本题应选 B 、 C.
